(完整版)高中物理必修2知識(shí)點(diǎn)歸納

(完整版)高中物理必修2知識(shí)點(diǎn)歸納高中物理必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)第一模塊：曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成和分解曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)是指運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向始終在軌跡的切線方向上，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。由于速度方向不斷變化，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度必不為零，所受到的合外力必不為零。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定指向曲線的凹側(cè)。曲線運(yùn)動(dòng)可分為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)和非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。物體在恒力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)；物體在變力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)為非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成是指從已知的分運(yùn)動(dòng)來(lái)求合運(yùn)動(dòng)，包括位移、速度和加速度的合成。運(yùn)動(dòng)合成重點(diǎn)是判斷合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)，一般地，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的分解是指求一個(gè)已知運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，解題時(shí)應(yīng)按實(shí)際“效果”分解，或正交分解。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間有運(yùn)動(dòng)的等效性、等時(shí)性、獨(dú)立性和矢量性的關(guān)系。物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡則由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定。加速度為零時(shí)物體靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)；加速度恒定時(shí)物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；加速度變化時(shí)物體做變加速運(yùn)動(dòng)。速度與加速度方向在同一條直線上時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng)；速度和加速度方向成角度時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。第二模塊：平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下，從水平初速度開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)。物體受到的恒力方向與物體的初速度方向垂直。盡管其速度大小和方向時(shí)刻在改變，但其運(yùn)動(dòng)的加速度卻恒為重力加速度g，因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法：平拋運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合動(dòng)動(dòng)：一個(gè)是水平方向（垂直于恒力方向；類(lèi)平拋也是如此）的勻速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是豎直方向（沿著恒力方向；類(lèi)平拋也是如此）的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性，又具有等時(shí)性。平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與位移方向不相同。水平速度為vx，豎直速度為vy=gt，合速度大小為vvxvy，合速度v與x軸的夾角為tanvyvxgtv。水平位移為xvt，豎直位移為y12gt，合位移大小為sx2y22，物體的總位移s與x軸的夾角為tanygtx2v。可以看出，tan2tan而2。平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)結(jié)論：①落地時(shí)間只與拋出點(diǎn)與地面的高度h有關(guān)，由h122hgt得：t2g。②水平飛行射程由高度和水平初速度共同決定：xvtv2hg。③平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度v與平拋初速度v夾角θa的正切值為位移s與水平位移x夾角θ正切值的兩倍即tan2tan。④平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。證明：tanvs212gts。⑤平拋運(yùn)動(dòng)中，任意一段時(shí)間內(nèi)速度的變化量Δv＝gΔt，方向恒為豎直向下（與g同向）任意相同時(shí)間內(nèi)的Δv都相同（包括大小、方向）。⑥以不同的初速度，從傾角為θ的斜面上沿水平方向拋出的物體，再次落到斜面上時(shí)速度與斜面的夾角a相同，與初速度無(wú)關(guān)。⑦速度v的方向始終與重力方向成一夾角，故其始終為曲線運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的增加，tan變大，，速度v與重力的方向越來(lái)越靠近，但永遠(yuǎn)不能到達(dá)。：⑴角速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體在圓周上轉(zhuǎn)過(guò)的角度，用符號(hào)ω表示，單位為弧度/秒。⑵線速度：物體在圓周上的運(yùn)動(dòng)速度，用符號(hào)v表示，單位為米/秒。⑶半徑：圓周的半徑，用符號(hào)r表示，單位為米。⑷周期：物體做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間，用符號(hào)T表示，單位為秒。⑸頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，用符號(hào)f表示，單位為赫茲。4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的公式：⑴角速度公式：ω=2π/T⑵線速度公式：v=ωr=2πr/T⑶向心加速度公式：a=v2/r=ω2r⑷向心力公式：F=ma=mv2/r=mω2r5、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用：⑴離心力：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力使物體沿圓周方向做加速運(yùn)動(dòng)，而離心力則使物體沿徑向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，離心力大小為F=mv2/r，方向與向心力相反，常用于離心機(jī)等設(shè)備中。⑵慣性力：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性使物體在圓周方向上產(chǎn)生一個(gè)與向心力大小相等、方向相反的力，稱(chēng)為慣性力，常用于汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的體驗(yàn)。⑶離心力計(jì)：利用離心力原理制成的測(cè)量?jī)x器，常用于測(cè)量離心力的大小，如離心機(jī)等設(shè)備中。實(shí)際上，這正是力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的體現(xiàn)。外力改變，物體的運(yùn)動(dòng)情況也必然改變以適應(yīng)外力的改變。第四模塊：萬(wàn)有引力定律與人造地球衛(wèi)星基礎(chǔ)知識(shí)1.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律簡(jiǎn)介（軌道、面積、比值）開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律包括：第一定律：所有行星都在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)則處在這些橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律：行星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，與太陽(yáng)的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即r^3=k(其中k只與中心天體的質(zhì)量有關(guān))。2.萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用（1）內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)物體間的引力大小跟它們的質(zhì)量成積成正比，跟它們的距離平方成反比，引力方向沿兩個(gè)物體的連線方向。公式為F=G*M*m/r^2。（2）定律的適用條件：公式只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，公式也可近似使用，但此時(shí)r應(yīng)為兩物體重心間的距離。對(duì)于均勻的球體，r是兩球心間的距離。當(dāng)兩個(gè)物體間的距離無(wú)限靠近時(shí)，不能再視為質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力定律不再適用，不能依公式算出F近為無(wú)窮大。（3）地球自轉(zhuǎn)對(duì)地表物體重力的影響：重力是萬(wàn)有引力產(chǎn)生的，由于地球的自轉(zhuǎn)，因而地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)需要向心力。重力實(shí)際上是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。另一個(gè)分力就是物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)需要的向心力。在緯度為φ的地表處，萬(wàn)有引力的一個(gè)分力充當(dāng)物體隨地球一起繞地軸自轉(zhuǎn)所需的向心力F向=mRcosφ·ω^2（方向垂直于地軸指向地軸），而萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力就是通常所說(shuō)的重力mg，其方向與支持力N反向，應(yīng)豎直向下，而不是指向地心。由于緯度的變化，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F向不斷變化，因而表面物體的重力隨緯度的變化而變化，即重力加速度g隨緯度變化而變化，從赤道到兩極R逐漸減小，向心力mRcosφ·ω^2減小，重力逐漸增大，相應(yīng)重力加速度g也逐漸增大。在赤道處，物體的萬(wàn)有引力分解為兩個(gè)分力F向和m2g剛好在一條直線上，則有F=F向+m2g，所以m2g=F-F向=G*m1*m2/r^2-m2Rω^2。物體在地球兩極時(shí)，其受力情況如下圖所示。此時(shí)物體不再做圓周運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有向心力，物體受到的萬(wàn)有引力F和支持力N是一對(duì)平衡力，此時(shí)物體的重力mg等于N等于F。重力大小在兩個(gè)極點(diǎn)處最大，等于萬(wàn)有引力，在赤道上最小，其他地方介于兩者之間，但差別很小。重力方向在赤道上和兩極點(diǎn)的時(shí)候指向地心，其地方都不指向地心，但與萬(wàn)有引力的夾角很小。由于地球自轉(zhuǎn)緩慢，物體需要的向心力很小，所以大量的近似計(jì)算中忽略了自轉(zhuǎn)的影響。在計(jì)算衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將其看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)?？梢允褂萌f(wàn)有引力定律來(lái)計(jì)算。計(jì)算天體表面重力加速度時(shí)，通常認(rèn)為重力和萬(wàn)有引力相等，即m2g等于Gm1m2/R2。在地球的同一緯度處，重力加速度隨物體離地面高度的增大而減小，即g(h)=GM/(R+h)2。可以使用g(h)=(r/R+h)2·gR來(lái)比較得到。計(jì)算中心天體的質(zhì)量時(shí)，可以使用公式m中=2GT2r/4π2。例如，利用月球可以計(jì)算地球的質(zhì)量，利用地球可以計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量。注意到，環(huán)繞星體本身的質(zhì)量在此是無(wú)法計(jì)算的。計(jì)算中心天體的密度時(shí)，可以使用公式ρ=3M/4πR3。只要用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r及運(yùn)行周期T，就可以算出天體的質(zhì)量M。若知道行星的半徑則可得行星的密度。人造地球衛(wèi)星也可以使用上述公式來(lái)計(jì)算其運(yùn)動(dòng)軌跡和相關(guān)參數(shù)。衛(wèi)星的軌道平面必須經(jīng)過(guò)地球球心，因?yàn)樗南蛐牧τ扇f(wàn)有引力提供。這也意味著球心一定在衛(wèi)星的軌道平面內(nèi)。衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)πl(wèi)星的引力提供了衛(wèi)星所需的向心力。根據(jù)萬(wàn)有引力公式，我們可以得出向心加速度與衛(wèi)星離地球的半徑成反比。最大向心加速度發(fā)生在衛(wèi)星距離地球最近的時(shí)候，可以用公式計(jì)算得到。衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)還可以用線速度、角速度和周期等物理量來(lái)表征。線速度與衛(wèi)星離地球的半徑的平方根成反比，而角速度則與半徑的三分之三次方成反比。周期與半徑的二分之三次方成正比。這些知識(shí)點(diǎn)在選擇題中可能會(huì)涉及。最小發(fā)射速度，也稱(chēng)為第一宇宙速度，是物體圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小速度。它可以用兩種方法計(jì)算得出。第一種方法是利用萬(wàn)有引力公式計(jì)算，第二種方法是利用物體在地面附近的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力這一近似值來(lái)計(jì)算。第一宇宙速度的值為7.9km/s。以上是一些基本的常識(shí)，比如地球公轉(zhuǎn)周期、自轉(zhuǎn)周期、表面半徑和表面重力加速度，以及月球公轉(zhuǎn)周期等等。在物理學(xué)中，宇宙速度的概念也很重要，它包括三個(gè)不同的速度值，其中第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，也是物體圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小速度。，即W=F*s*cosθ，其中θ為力和位移之間的夾角。3、功的單位：焦耳（J）或?！っ祝∟·m）。4、功的正負(fù)：當(dāng)力和位移方向相同時(shí)，功為正；當(dāng)力和位移方向相反時(shí)，功為負(fù)。5、功率：功率指單位時(shí)間內(nèi)做功的大小，即P=W/t，單位為瓦特（W）。<二>機(jī)械能1、概念：機(jī)械能是指物體由于位置、速度和形態(tài)等因素所具有的能量。2、機(jī)械能的形式：機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能兩種形式。3、動(dòng)能：動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，公式為EK=1/2mv2，其中m為物體質(zhì)量，v為物體速度。4、勢(shì)能：勢(shì)能是指物體由于位置關(guān)系所具有的能量，常見(jiàn)的有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。5、機(jī)械能守恒定律：在不受外力作用的情況下，機(jī)械能守恒，即機(jī)械能的總量始終保持不變。<三>人造衛(wèi)星1、人造衛(wèi)星的分類(lèi)：按照用途可以分為通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等；按照軌道可以分為低軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星、高軌道衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星等。2、地球同步衛(wèi)星：地球同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，位于赤道正上方，運(yùn)行方向?yàn)樽晕飨驏|，具有重要的通信和氣象監(jiān)測(cè)作用。3、人造衛(wèi)星的能量關(guān)系：人造衛(wèi)星的機(jī)械能隨著軌道高度的變化而變化，動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒定律同樣適用于人造衛(wèi)星。5、重力做功的特點(diǎn)是，它與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與物體的初、末位置有關(guān)。當(dāng)重力做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能減少；當(dāng)重力做負(fù)功時(shí)，物體的重力勢(shì)能增加。<四>彈性勢(shì)能是指發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力相互作用而具有的勢(shì)能。彈簧的彈性勢(shì)能受到勁度系數(shù)k和形變量x的影響。彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系是，當(dāng)彈力做正功時(shí)，物體的彈性勢(shì)能減少；當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí)，物體的彈性勢(shì)能增加。勢(shì)能是指物體憑借其位置而具有的能量，是系統(tǒng)所共有的。<五>動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的